[發(fā)明專利]一種單相三電平T型逆變器效率優(yōu)化控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810246323.7
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108429478A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設計）人: 楊飏
• 申請（專利權）人: 南京鐵道職業(yè)技術學院
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種單相三電平T型逆變器效率優(yōu)化控制方法，其特征在于包含以下步驟：

步驟一：測量T型逆變器直流側(cè)電壓v_dc、輸出電壓v_o和電感電流i_L；

步驟二：忽略單相三電平T型逆變器的開關管S₂和S₃，將逆變器看作單相兩電平半橋VSC，計算開關管的開通損耗、關斷損耗和體二極管的反向恢復損耗；

步驟三：計算單相三電平T型VSC的計算開關管的開通損耗、關斷損耗和體二極管的反向恢復損耗；

步驟四：計算IGBT器件的導通損耗P_tr和體二極管導通損耗P_d；

步驟五：根據(jù)輸出電壓v_o和電感電流i_L確定逆變器工作模態(tài)；

步驟六：計算單相三電平T型VSC的開關損耗和導通損耗，從而得到其總功率損耗P3；忽略中性點開關管S₂和S₃，將逆變器看作單相兩電平半橋VSC，計算其開關損耗和導通損耗，從而得到其總功率損耗P2；

步驟七：比較P2和P3的大小；若P3大于P2，逆變器工作為單相兩電平半橋VSC，否則逆變器工作為單相三電平T型VSC。

2.按照權利要求1所述的一種單相三電平T型逆變器效率優(yōu)化控制方法，其特征在于：所述步驟二具體為，在所有的工作模態(tài)中，開關管S1和開關管S4互補導通，開關損耗包括導通損耗P_on2和關斷損耗P_off2，同時還有二極管反向恢復損耗P_rr2；

V_dc是直流母線電壓，V_data是數(shù)據(jù)手冊中參考開關電壓，A、B和C都是是常數(shù)，在開關管數(shù)據(jù)手冊中A、B由集電極電流方程的IGBT開關損耗得到，C由集電極電流方程的二極管反向恢復能量損耗得到。其中，角度是輸出電壓v_o和電感電流i_L的相位延遲；

IGBT器件的導通損耗P_tr和反并聯(lián)二極管導通損耗P_d可以表示為：

P_tr＝(V_c0+R_s|i_L|)|i_L|

P_d＝(V_d0+R_d|i_L|)|i_L|

其中V_c0和V_d0是IGBT器件的通態(tài)飽和電壓，電阻R_s和R_d是通態(tài)電阻，可由IGBT器件的伏安特性曲線和反并聯(lián)二極管的數(shù)據(jù)手冊得到。

3.按照權利要求1所述的一種單相三電平T型逆變器效率優(yōu)化控制方法，其特征在于：所述步驟三具體為，

在單相三電平T型VSC工作過程中，開關管S1和S3與開關管S2和S4一樣都是互補導通；在一個周期內(nèi)，單相三電平T型VSC的輸出電壓v_o從0到Vdc/2，或者從-Vdc/2到0；由于開關管在導通和關斷時開關管兩端電壓減小為Vdc/2，因此開關管開關損耗相應減小；因此：